Známe rakety, ty řízené výbuchy, které přenášejí náklad a křehké lidi do vesmíru. Ale existují nějaké ne-raketové způsoby, jak bychom se mohli dostat do vesmíru?
Chcete jít do vesmíru? Získejte raketu. Nic jiného, co kdy bylo vynalezeno, nemůže uvolnit ohromné množství energie kontrolovaným způsobem, aby vás přivedlo na oběžné dráhy.
Všechno to jde dolů do rychlosti. Právě teď stojíte na Zemi. Pokud vyskočíte, vrátíte se tam, kde jste začínali. Ale pokud jste měli postranní rychlost 10 metrů za sekundu a vyskočili jste, přistáli byste několik metrů dolů… bolestivě. A kdybyste se pohybovali 7 800 metrů za sekundu do strany - a byli jste o několik set kilometrů výše - jen obíhali po Zemi.
Získání takové rychlosti vyžaduje rakety. Tyto magické vědy thundertubes jsou neuvěřitelně drahé, neefektivní a na jedno použití. Představte si, že byste museli koupit nové auto pro každý dojíždějící. Jen odstřel jednoho kilogramu na oběžné dráze obvykle stojí asi 10 000 dolarů. Když si koupíte výlet do vesmíru, jen pár stovek k jde do plynu. Tyto miliony dolarů většinou jdou do nákladů na raketu, kterou budete kopat na obrubník, jakmile s tím skončíte.
SpaceX je jednou z nejinovativnějších raketových společností. Jsou to způsoby, jak znovu použít co největší část rakety, jak mohou, a snižují ty otravné náklady na spuštění, které ničí to, co by jinak mělo být rutinní cestou na Měsíc. Možná by v budoucnu mohly být rakety použity stovky až tisícekrát, jako je vaše auto nebo komerční letadla.
Je to nejlepší, co jsme mohli udělat? Nemůžeme jen strčit rakety úplně? Abyste se dostali ze země na oběžnou dráhu, musíte získat 7 800 metrů za sekundu rychlosti. Raketa vám dává tuto rychlost konstantním zrychlením, ale mohli byste dosáhnout takové rychlosti v jediném kopu?
Co takhle obrovská zbraň a střílet věci na oběžné dráze? Musíte okamžitě propůjčit vozidlu obrovskou rychlost. To vytváří tisícekrát gravitační sílu pro cestující. Každý, kdo na palubě, se promění v jemný červený povlak rovnoměrně rozložený po celém interiéru kabiny. S tím se můžete dostat jen párkrát, než se vaši cestující z morčat budou moudře.
"Správce, v mém šampaňském jsou kostní lupínky!"
Pokud prodloužíte délku hlavně zbraně o mnoho kilometrů, můžete vyhladit sílu zrychlení, které lidé skutečně vydrží. To je myšlenka, kterou Startram navrhl. Chtějí postavit stopu po straně hory a pomocí elektromagnetismu tlačí saně na orbitální rychlost.
Může to znít velmi přitažlivě, ale mnoho zemí používá technologii maglev s vlaky a rekordními rychlostními rekordy po celém světě. Japonci nedávno vytlačili maglevský vlak na 603 kilometrů za hodinu. Tato první verze Startramu by stála 20 miliard dolarů a obrovské síly by fungovaly pouze pro jakýkoli náklad dodávaný v neživém stavu, navzdory tomu, jak to začalo.
Ještě dražší je verze s rozchodem 1500 kilometrů, která je schopna rozložit zrychlení na delší dobu a umožnit lidem létat do vesmíru a bezpečně se dostat do své původní „nevkládané“ konfigurace.
Existuje několik drobných technických překážek. Jako je stopa 20 kilometrů v nadmořské výšce, kde projektily opouštějí čenich a ventilační atmosféru, aby zabránily rázové vlně, která by roztrhla celou strukturu od sebe.
Pokud by to bylo možné, mohli bychom snížit náklady na spuštění až na 50 $ / kilogram. To znamená, že cesta na Mezinárodní kosmickou stanici může stát 5 000 $.
Dalším nápadem by byly, překvapivě, lasery. Vím, že to zní, jako bych to vymýšlel. Lasery mohou vyřešit každý budoucí problém. Mohli sledovat a vystřelit startovací vozidla se speciální vrstvou, která se po zahřátí vypařuje na plyn. To by vytvořilo tah jako raketa, ale vozidlo by muselo nést zlomek hmotnosti tradičního paliva.
K vytvoření tahu nemusíte ani zasáhnout samotnou raketu. Laser mohl přehřívat vzduch hned za startovacím vozidlem, aby vytvořil malou rázovou vlnu a generoval tah. Tato technologie byla demonstrována s prototypem Lightcraft.
A co balónky? Nyní je možné vypustit balóny, které by se mohly dostat do tak vysoké výšky, že jsou nad 90% zemské atmosféry. To významně snižuje množství atmosférického odporu, který by rakety potřebovaly k dokončení cesty do vesmíru.
Průkopník kolonizace vesmíru Gerard K. O'Neill si představoval kosmický přístav založený na balónech, který se vznášel na okraji vesmíru. Astronauti by odešli z kosmického přístavu a vyžadovali méně tahu k dosažení oběžné dráhy.
Mluvili jsme také o myšlence vesmírného výtahu. Protahování kabelu ze Země až na geostacionární orbitu a přenášení užitečného zatížení tímto směrem. Při vývoji takové technologie existují obrovské překážky. Ve vesmíru nemusí být ani dostatečně silné materiály, které by podporovaly síly.
Ale nemusí být nutný úplný prostorový výtah. Bylo by možné použít postroje, které se otáčejí na okraji vesmíru, které přenášejí hybnost na kosmickou loď, čímž je postupně zvyšují na vyšší rychlost a nakonec na oběžné dráze. Tyto upoutávky ztrácí rychlost s každou asistencí, ale mohly by mít nějaký jiný pohonný systém, jako je iontový pohon, aby obnovily svou orbitální rychlost.
Budoucí metody přístupu do vesmíru budou kombinací některých nebo všech těchto myšlenek spolu s tradičními a opakovaně použitelnými raketami. Balónky a vzduchové odpalovací systémy pro snížení aerodynamického odporu, elektromagnetické zrychlení pro snížení potřebného paliva a pozemní lasery pro zajištění výkonu a dodatečných zvukových sil a tahů. Možná s řadou postrojů nesoucích užitečná zatížení na vyšší a vyšší oběžnou dráhu.
Je příjemné vědět, že inženýři pracují na nových a lepších způsobech přístupu do vesmíru. Rakety umožnily průzkum vesmíru, ale existuje celá řada technologií, které můžeme použít ke snížení nákladů na spuštění a otevření celých nových pohledů na průzkum vesmíru a kolonizaci. Nemůžu se dočkat, až uvidím, co bude dál.
O jakých alternativních způsobech, jak se dostat do vesmíru, jste nejvíce nadšeni? Sdělte nám své myšlenky v komentářích níže.
